60个必备NOIP模板(附超详解释)

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不定期更细中。。。。。。

声明1:由于js的问题导致VIEW CODE按钮只能点“I”附近才能展开代码

声明2:为了排版的美观,所有的解释以及需要留意的地方我都放在代码中了

声明3:以下所有代码均是已经AC的,请各位放心食用

杂项

快速读入(包括符号)

long long read(){
	long long x=0,f=1;
	char c=getchar();
	while((c<'0'||c>'9')&&c!='-')c=getchar();
	if(c=='-')f=-1,c=getchar();
	while(c>='0'&&c<='9')x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
	return f*x;
}

ST表

//交LG的话记得加快读~~~
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,f[5000005][20];//f[i][j]为从i开始(2^j)-1的最大值 
int main(){
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>f[i][0];
	}
	for(int k=1;k<=20;k++){
        for(int i=1;i<=n-(1<<k)+1;i++){
            f[i][k]=max(f[i][k-1],f[i+(1<<(k-1))][k-1]);//将区间拆成两半[i,i+2^j-1]和[i+2^(j-1),j-1]
        }
    }//如果是先枚举i那么在f[1][2]的时候会不知道f[2][1]的值 
	for(int i=1;i<=m;i++){
        int le,ri;cin>>le>>ri;
        int t=log(ri-le+1)/log(2);//换底公式即log以2为ri-le+1的对数,找到最大的k
        printf("%d\n",max(f[le][t],f[ri-(1<<t)+1][t]));//左右两半区间查询
        //记得+1如1~5:log2(5)=2,f[1][2]为1~4的max而后半段要2~5,5-2^2=1所以要加1!!! 
    }
}

线段树1

#include<bits/stdc++.h>
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
ll n,m,a[100005];
struct node{
	ll sum,add;
	ll l,r;
}t[1000005];
ll read(){
	ll x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
void build(ll p,ll l,ll r){
	t[p].l=l,t[p].r=r;
	if(l==r){t[p].sum=a[l];return ;}
	ll mid=(l+r)>>1;
	build(p*2,l,mid);
	build(p*2+1,mid+1,r);
	t[p].sum=t[p*2].sum+t[p*2+1].sum;
}


void spread(ll p){
	if(t[p].add){
		t[p*2].sum+=(ll)t[p].add*(t[p*2].r-t[p*2].l+1);//ll!!!
		t[p*2+1].sum+=(ll)t[p].add*(t[p*2+1].r-t[p*2+1].l+1);
		t[p*2].add+=t[p].add;//别忘了
		t[p*2+1].add+=t[p].add;
                t[p].add=0;
	}
}
void add(ll p,ll l,ll r,ll k){
	if(t[p].l>=l&&t[p].r<=r){
		t[p].add+=k;
		t[p].sum+=(ll)k*(t[p].r-t[p].l+1);//不要忘了
		return ;
	}
	spread(p);
	ll mid=(t[p].l+t[p].r)>>1;//记得是在这个节点记录的区间的中点
	if(l<=mid)add(p*2,l,r,k);//注意是l<=mid否则当修改区间横跨了mid时就不会进行任何操作
	if(r>mid)add(p*2+1,l,r,k);
	t[p].sum=t[p*2].sum+t[p*2+1].sum;//还要记得修改sum
}
ll ask(ll p,ll l,ll r){
	if(t[p].l>=l&&t[p].r<=r){
		return t[p].sum;
	}
	spread(p);
	t[p].sum=t[p*2].sum+t[p*2+1].sum;//每次spread之后都要从新统计sum!
	ll mid=(t[p].r+t[p].l)>>1;
	ll val=0;
	if(l<=mid)val+=ask(p*2,l,r);//如果这里修改为l~mid下面改成mid+1~r,则下一次进入ask函数的mid
	//就会比这一次的r大了,因为mid是该节点的中间点,mid=(t[p].r+t[p].l)>>1
	//后来我想改成mid=(l+r)>>1配套l~mid和mid+1~r,但这样会出现更严重的问题,
	//假设询问的区间全部位于整棵树的左子树,这个时候会出现
	//到整棵树的右子树中去求询问区间的右半边的情况,找了个寂寞!(感谢mrgg的提醒)
	if(r>mid)val+=ask(p*2+1,l,r);
	return val;
}
int main(){
8	cin>>n>>m;
	for(ll i=1;i<=n;i++){
		a[i]=read();
	}
	build(1,1,n);
	for(ll i=1;i<=m;i++){
		ll ty=read();
		if(ty==1){
			ll cn=read(),cm=read(),cw=read();
			add(1,cn,cm,cw);
		}
		else {
			ll cn=read(),cm=read();
			cout<<ask(1,cn,cm)<<endl;
		}
	}
}

线段树2

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long 
using namespace std;
int n,m,a[1000005],mod;
struct node{
	ll sum,l,r,mu,add;
}t[1000005];
ll read(){
	ll x=0;char ch=getchar();
	while(ch<'0'||ch>'9')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
void build(ll p,ll l,ll r){
	t[p].l=l,t[p].r=r;t[p].mu=1;
	if(l==r){t[p].sum=a[l]%mod;return ;}
	ll mid=(l+r)>>1;
	build(p*2,l,mid);
	build(p*2+1,mid+1,r);
	t[p].sum=(t[p*2].sum+t[p*2+1].sum)%mod;
}
void spread(ll p){
    
	
    t[p*2].sum=(ll)(t[p].mu*t[p*2].sum+((t[p*2].r-t[p*2].l+1)*t[p].add)%mod)%mod;
    t[p*2+1].sum=(ll)(t[p].mu*t[p*2+1].sum+(t[p].add*(t[p*2+1].r-t[p*2+1].l+1))%mod)%mod;
	
    t[p*2].mu=(ll)(t[p*2].mu*t[p].mu)%mod;
    t[p*2+1].mu=(ll)(t[p*2+1].mu*t[p].mu)%mod;

	t[p*2].add=(ll)(t[p*2].add*t[p].mu+t[p].add)%mod;
    t[p*2+1].add=(ll)(t[p*2+1].add*t[p].mu+t[p].add)%mod;
    
    t[p].mu=1,t[p].add=0;
}
void add(ll p,ll l,ll r,ll k){
	if(t[p].l>=l&&t[p].r<=r){
		t[p].add=(t[p].add+k)%mod;
		t[p].sum=(ll)(t[p].sum+k*(t[p].r-t[p].l+1))%mod;//只要加上增加的就好
		return ;
	}
	spread(p);
	t[p].sum=(t[p*2].sum+t[p*2+1].sum)%mod;
	ll mid=(t[p].l+t[p].r)>>1;
	if(l<=mid)add(p*2,l,r,k);
	if(mid<r)add(p*2+1,l,r,k);
	t[p].sum=(t[p*2].sum+t[p*2+1].sum)%mod;
	
}
void mu(ll p,ll l,ll r,ll k){
	if(t[p].l>=l&&t[p].r<=r){
		t[p].add=(t[p].add*k)%mod;//比较重要的一步,add要在这里乘上k,因为后面可能要加其他的数而那些数其实是不用乘k的
		t[p].mu=(t[p].mu*k)%mod;
		t[p].sum=(t[p].sum*k)%mod;
		return ;
	}
	spread(p);
    t[p].sum=t[p*2].sum+t[p*2+1].sum;
	ll mid=(t[p].l+t[p].r)>>1;
	if(l<=mid)mu(p*2,l,r,k);
	if(mid<r)mu(p*2+1,l,r,k);
	t[p].sum=(t[p*2].sum+t[p*2+1].sum)%mod;
}
ll ask(ll p,ll l,ll r){
	if(t[p].l>=l&&t[p].r<=r){
		return t[p].sum;
	}
	spread(p);
	ll val=0;
	ll mid=(t[p].l+t[p].r)>>1;
	if(l<=mid)val=(val+ask(p*2,l,r))%mod;
	if(mid<r)val=(val+ask(p*2+1,l,r))%mod;
	return val;
}
int main(){
	cin>>n>>m>>mod;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		a[i]=read();
	}
	build(1,1,n);
	for(int i=1;i<=m;i++){
		int ty=read();
		if(ty==1){
			ll cn=read(),cm=read(),cw=read();
			mu(1,cn,cm,cw);
		}else if(ty==2){
			ll cn=read(),cm=read(),cw=read();
			add(1,cn,cm,cw);
		}else {
			ll cn=read(),cm=read();
			cout<<ask(1,cn,cm)<<endl;
		}
    }
}

悬线法

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,a[1005][1005],l[1005][1005],r[1005][1005],up[1005][1005];
int main(){
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=m;j++){
			char ch;cin>>ch;
			if(ch=='F')a[i][j]=1;
			r[i][j]=l[i][j]=j,up[i][j]=1;
		}
		
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=2;j<=m;j++){
			if(a[i][j]==a[i][j-1]&&a[i][j]==1)l[i][j]=l[i][j-1];
		}
		for(int j=m-1;j>=1;j--){
			if(a[i][j]==a[i][j+1]&&a[i][j]==1)r[i][j]=r[i][j+1];
		}
	}
	int ans=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=m;j++){
			if(i>1&&a[i][j]==a[i-1][j]&&a[i][j]==1){//是>1才进去但是i=1时还是要做的
				r[i][j]=min(r[i][j],r[i-1][j]);
				l[i][j]=max(l[i][j],l[i-1][j]);
				up[i][j]=up[i-1][j]+1;
			}
			ans=max(ans,(r[i][j]-l[i][j]+1)*up[i][j]);
		}
	}
	cout<<ans;
}

哈夫曼树

#include<bits/stdc++.h>
#define int long long
using namespace std;
int n,m;
priority_queue<pair<int,int> >dui;
signed main(){
	cin>>n>>m;int w;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>w;
		dui.push(make_pair(-w,-1));
	}
	while((dui.size()-1)%(m-1))dui.push(make_pair(-0,-1));//最后一次合并要满足=0 因为每次合并要减少k-1个节点要将n个节点合并成1个
	//题解里的解释:因为每次都是将k个节点合并为1个(减少k-1个),一共要将n个节点合并为1个,如果(n-1)%(k-1)!=0
	//则最后一次合并时不足k个。也就表明了最靠近根节点的位置反而没有被排满,因此我们需要加入k-1-(n-1)%(k-1)个空节点
	//使每次合并都够k个节点(也就是利用空节点将其余的节点挤到更优的位置上)。
	int ans=0;
	while(dui.size()>=m){
		int re=0,h=-0;
		for(int i=1;i<=m;i++){
			int x=dui.top().first,y=dui.top().second;dui.pop();
			re+=x;
			h=min(h,y);
		}
		ans+=re;
		dui.push(make_pair(re,h-1));
	}
	cout<<-ans<<endl<<-dui.top().second-1;
}

后序遍历

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
char q[1000005],z[1000005];
int len;
int find(char k){
	for(int i=1;i<=len;i++)if(q[i]==k)return i;
}
void dfs(int l1,int r1,int l2,int r2){
	int m=find(z[r2]);
	cout<<q[m];
	if(m>l1)dfs(l1,m-1,l2,r2-r1+m-1);//有左子树
	if(r1>m)dfs(m+1,r1,l2+m-l1,r2-1);
}
//r2-(r1-m+1)
//r2-r1+m-1
//l2+(m-r1)
//l2+m-r1
int main(){
	scanf("%s",q+1);scanf("%s",z+1);
	len=strlen(q+1);
	dfs(1,len,1,len);
}

后缀表达式

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
char a[1005];
int sum,k;
stack <int> stk;
int main(){
    gets(a);
    for(int i=0;a[i]!='@';i++){
        if(a[i]=='.'){
            sum=0,k=1;
            for(int j=i-1;j>=0&&a[j]>='0'&&a[j]<='9';j--) sum=sum+(a[j]-48)*k,k*=10; 
            stk.push(sum);
            continue;
        }
        if(a[i]>='0'&&a[i]<='9') continue;
        sum=stk.top();
        stk.pop(); 
        if(a[i]=='+') sum=stk.top()+sum;
        if(a[i]=='-') sum=stk.top()-sum;
        if(a[i]=='*') sum=stk.top()*sum;
        if(a[i]=='/') sum=stk.top()/sum;
        stk.pop();
        stk.push(sum);
    }
    printf("%d",stk.top());
    return 0;
}

中缀表达式转后缀表达式

#include<bits/stdc++.h>
#define M 10007
using namespace std;
int n;
char ss[10000005];
stack<char>dui;
int main(){
	cin>>n;
	scanf("%s",ss	+1);
	string s=".";
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(ss[i]=='('||ss[i]=='*'){
			dui.push(ss[i]);
		}
		if(ss[i]=='+'){
			while(dui.size()&&dui.top()=='*'){//直到找到优先级更低的符号
				s+=dui.top();
				dui.pop();
			}
			dui.push('+');
		}
		if(ss[i]==')'){
			while(dui.size()&&dui.top()!='('){
				s+=dui.top();
				dui.pop();
			}
			dui.pop();
		}
		if(ss[i]!='('&&ss[i]!=')'){
			s+='.';
		}
	}
	while(dui.size())s+=dui.top(),dui.pop();
	cout<<s<<endl;
}
/*    8
+*+(*+)*
下面的话来自题解区:
转换过程需要用到栈,具体过程如下:
1)如果遇到操作数,我们就直接将其输出。
2)如果遇到操作符,则我们将其放入到栈中,遇到左括号时我们也将其放入栈中。
3)如果遇到一个右括号,则将栈元素弹出,将弹出的操作符输出直到遇到左括号为止。注意,左括号只弹出并不输出。
4)如果遇到任何其他的操作符,如(“+”, “*”,“(”)等,从栈中弹出元素直到遇到发现更低优先级的元素(或者栈为空)为止。弹出完这些元素后,才将遇到的操作符压入到栈中。有一点需要注意,只有在遇到" ) "的情况下我们才弹出" ( ",其他情况我们都不会弹出" ( "。
5)如果我们读到了输入的末尾,则将栈中所有元素依次弹出。
备注:本题中我们用一个"."来代表数字。扫描整个表达式(读入的字符串),如果当前位置不是括号(既不是左括号也不是右括号),就在后缀表达式里填一个"."表示这里应有一个数字。*/

科学的整数二分模板


int l=0,r=1e6+1,mid;
while(l<r){
    mid=(l+r)>>1;
    if(check(mid)) r=mid;
    else l=mid+1;
}
return l;


(图片备用链接:https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/jj8qtvuh.png)

小数二分

    double l=1,r=2000;
    while(r-l>1e-5){
        double mid=(l+r)/2;
        if(check(mid))l=mid;
        else r=mid;
    }
    printf("%d\n",r);

逆序对

#include<iostream>
using namespace std;
long long t[1000005],ans=0;
long long n,a[1000005];
void merge(int l,int r){//归并大法 
    if(l==r)
    return;
    int mid=(l+r)/2;
    merge(l,mid);//用分治的思想,先分离,再合并 
    merge(mid+1,r);
    int i=l,j=mid+1,p=l;
    while(i<=mid&&j<=r){
        if(a[i]>a[j]){
            t[p++]=a[j++];
            ans+=mid-i+1;//此时两边都是排好序了的,当前面的序列中有一个数大于后面的一个数时,前面序列中剩下的数都大于这个数,共mid-i+1个 
        }
        else
        t[p++]=a[i++];
    }
    while(i<=mid)
    t[p++]=a[i++];//把序列中剩下的数存入t 
    while(j<=r)
    t[p++]=a[j++];
    for(i=l;i<=r;i++)
    a[i]=t[i];//t中的数要回到a中
}
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
    cin>>a[i];
    merge(1,n);//调用merge 
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

树状数组1

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,a[5000005],sum[5000005];
int read(){
	int x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
int lowbit(int x){return x&(-x);}
void add(int x,int k){while(x<=n)sum[x]+=k,x+=lowbit(x);}
int getsum(int x){
	int re=0;
	while(x!=0){
		re+=sum[x];
		x-=lowbit(x);
	}
	return re;
}
int main(){
	n=read(),m=read();
	for(int i=1;i<=n;i++)a[i]=read();
	for(int i=1;i<=n;i++)add(i,a[i]);
	int ty,x,y;
    for(int i=1;i<=m;i++){
        scanf("%d%d%d",&ty,&x,&y);
        if(ty==1)add(x,y);
        else cout<<getsum(y)-getsum(x-1)<<endl;
    }
}
//单点修改区间查询

树状数组2

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,a[500005],sum[500005];
int lowbit(int x){return x&(-x);}
void add(int x,int k){while(x<=n)sum[x]+=k,x+=lowbit(x);}
int getsum(int x){int re=0;while(x)re+=sum[x],x-=lowbit(x);return re;}
int main(){
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
	int ty,x,y,k;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>ty;
		if(ty==1){
			cin>>x>>y>>k;
			add(x,k);
			add(y+1,-k);
		}else {
			cin>>x;
			cout<<a[x]+getsum(x)<<endl;
		}
	}
}
//区间修改单点查询,我们不可能一个个去修改,于是考虑差分,想到这问题迎刃而解,区间修改时只需修改x和y+1即可,最后求个sum+a[x]即为答案

A*

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int lim,mp[10][10];
const int n=5;
const int dx[10]={0,1,1,-1,-1,2,2,-2,-2};
const int dy[10]={0,2,-2,2,-2,1,-1,1,-1};
const int st[7][7]={
    {0,0,0,0,0,0},
    {0,1,1,1,1,1},
    {0,0,1,1,1,1},
    {0,0,0,2,1,1},
    {0,0,0,0,0,1},
    {0,0,0,0,0,0}
};
int diff(){
	int re(0);
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			if(mp[i][j]!=st[i][j])++re;
		}
	}
	return re;
}
bool ans;
bool pen(int x,int y){
	if(x<1||x>n||y<1||y>n)return 0;
	return 1;
}
void dfs(int dep,int x,int y){
	if(ans)return ;
	if(dep==lim){//必须是==,否则就成正常的搜索了......
		if(!diff()){
			ans=1;
			printf("%d\n",lim);
		}
		return ;
	}
	for(int i=1;i<=8;i++){
		int xx=x+dx[i],yy=y+dy[i];
		if(pen(xx,yy)){
			swap(mp[x][y],mp[xx][yy]);
			int now=diff();
			if(now+dep<=lim)dfs(dep+1,xx,yy);
			swap(mp[x][y],mp[xx][yy]);
		}
	}
}
int main(){
	int tt;
	cin>>tt;
	while(tt--){
		int stax,stay;
		char ch;
		for(int i=1;i<=n;i++){
			for(int j=1;j<=n;j++){
				cin>>ch;
				if(ch=='*')stax=i,stay=j,mp[i][j]=2;
				else mp[i][j]=ch-'0';
			}
		}
		if(!diff()){printf("-1\n");continue;}
		for(lim=1;lim<=15;lim++){
			dfs(0,stax,stay);
		}
		if(!ans)printf("-1\n");
		ans=0;
	}
}

DP

DD大牛的背包九讲(原版找不到了,将就一下)
https://blog.csdn.net/qq_41267618/article/details/89403294

01背包

不要求正好装满

#include<iostream>
using namespace std;
int n,V,w[1000000],v[1000000],dp[1000000];
int main(){
	cin>>n>>V;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>w[i]>>v[i];
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=V;j>=w[i];j--){
			dp[j]=max(dp[j],dp[j-v[i]]+w[i]);
		}
	} 
	cout<<dp[V]<<endl;
}

如果要求正好装满。。。

//其实两种做法的区别仅仅是初始化的不同,当要求正好装满时,仅将dp[0]赋值为0,其它都是-INF
//因为只有dp[0]合法(什么都不装相当于装了一个体积为0的物品)
//比如现在有v[i]=3的一个物品,则dp[3]可以正好装下它
//所以dp[3]此时不再是-INF,最后只要检查一下是否dp[V]>0即可
//这个小技巧完全可以推广到其它类型的背包问题
//下文未作说明默认不必放满
#include<iostream>
using namespace std;
int n,V,w[1000000],v[1000000],dp[1000000];
int main(){
	cin>>n>>V;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>w[i]>>v[i];
	}
	for(int i=1;i<=V;i++)dp[i]=-0x7fffffff
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=V;j>=w[i];j--){
			dp[j]=max(dp[j],dp[j-v[i]]+w[i]);
		}
	} 
	cout<<dp[V]<<endl;
}

完全背包

//完全背包与01背包的区别是完全背包的物品有无限个,但01背包仅有一个
//考虑01背包的转移为什么是倒序,因为正序转移有可能造成同一个物品被考虑多次
//这正是完全背包要求的,比如w[3]=3,dp[1]=5,则在dp[4]、dp[7]都会考虑一遍3号物品
#include<iostream>
using namespace std;
int n,V,v[1000000],w[1000000],dp[1000000];
int main(){
	cin>>n>>V;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>v[i]>>w[i];
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=w[i];j<=V;j++){
			dp[j]=max(dp[j],dp[j-v[i]]+w[i]);
		}
	}
	cout<<dp[V]<<endl;
}

多重背包

//多重背包在完全背包的基础上更近一步给出了物品的个数
//多重背包可以将每件物品拆成单个的物品跑01背包,但数据上规模会TLE
//这个时候考虑二进制优化,因为任何数都可以用二进制表示,如6件拆成2^0,2^1,3(surplus)
#include<iostream>
using namespace std;
int n,V,w[1000000],v[1000000],cnt,dp[1000000];
int main(){
	cin>>n>>V;
	int cv,cw,c,k;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>cv>>cw>>c;
		k=1;
		while(k<=c){
			w[++cnt]=cw*k;
			v[cnt]=cv*k;
			c-=k;
			k=k<<1;//就是k*=2,进行二进制拆分 
		}
		if(c){
			w[++cnt]=cw*c;
			v[cnt]=cv*c;
		}
	}
	for(int i=1;i<=cnt;i++){
		for(int j=V;j>=w[i];j--){//倒序跑01背包 
			dp[j]=max(dp[j],dp[j-v[i]]+w[i]);
		}
	}
	cout<<dp[V];
}

二维费用背包

#include<iostream>
using namespace std;
int n,V,M,v[1000000],m[1000000],w[1000000],dp[10000][10000];
int main(){
    cin>>n>>V>>M;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        cin>>m[i]>>v[i]>>w[i];
    }
    for(int i=1;i<=n;i++){
        for(int j=M;j>=m[i];j--){//可以与下面的for交换位置
            for(int k=V;k>=v[i];j--){
                dp[j][k]=max(dp[j][k],dp[j-m[i]][k-v[i]]+w[i]);
//二维费用背包有两个限制条件,只需增加一维即可,当发现题目是由熟悉的动态规划题目变形得来的时
//在原来的状态中加一纬以满足新的限制是一种比较通用的方法
            }
        }
    }
    cout<<dp[V][M];
}

分组背包

#include<iostream>
using namespace std;
int n,V,m,dp[1000000];
struct node{
    int cnt,v[1000],w[1000];
}bag[10000];
int main(){
    cin>>n>>m>>V;
    for(int i=1;i<=m;i++){
        cin>>bag[i].cnt;
        for(int j=1;j<=bag[i].cnt;j++){
            cin>>bag[i].v[j]>>bag[i].w[j];
        }
    }
    for(int i=1;i<=m;i++){
        for(int j=V;j>=1;j--){//显然是01背包~
            for(int k=1;k<=bag[i].cnt;k++){//分组枚举(注意先枚举空间)
                if(j<bag[i].v[j])continue;
                dp[j]=max(dp[j],dp[j-bag[i].v[k]]+bag[i].w[k]);
            }
        }
    }
    cout<<dp[V]<<endl;
}

有依赖的背包问题(树形DP)

//将主件视为根,将附件视为儿子,直接树形DP(金明的预算方案)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,v[100000],ji,head[100000],dp[1000][100000],w[100000];
struct node{
	int to,next; 
}ed[100000];
int add(int p,int q){
	ed[++ji].to=q;
	ed[ji].next=head[p];
	head[p]=ji;
}
void tree_dp(int k,int le){
	for(int i=head[k];i;i=ed[i].next){
		int y=ed[i].to;
		tree_dp(y,le-v[k]);
		for(int j=le;j>=v[k];j--){
			for(int t=j-v[k];t>=0;t--) 
				dp[k][j]=max(dp[k][j],dp[k][j-t]+dp[y][t]);//枚举花去金额t来寻找最大满意度 
		}//dp[i][j]为主件为i时剩余金钱为j时的满意度(v*w)
	}
	for(int i=le;i>=v[k];i--)dp[k][i]+=w[k];//k为主件当然要算入k贡献的满意度
}
int main(){
	cin>>m>>n;
	m/=10;
	int q;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>v[i]>>w[i]>>q;//价格,重要程度,对应的主件
		v[i]/=10;
		w[i]*=v[i];//预处理w为买i所贡献的满意度
		add(q,i);
	}
	tree_dp(0,m);
	cout<<dp[0][m]*10<<endl;
}

LIS(最长上升子序列)

//维护一个单调上升的序列,如果当期的数比序列最后一个元素大则加入末尾
//否则二分一个合适的位置替换掉那个元素,这种替换不会增加序列的长度,但是这一步的意义
//在于记录最小序列,代表了一种“最可能性”。注意数组中的序列并不一定是正确的最长上升子序列
//例1,4,7,2,5,9,10,3 序列:1->1,4->1,4,7->1,2,7->1,2,5->1,2,5,9->1,2,5,9,10->1,2,3,9,10
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,a[100005],f[100005];
int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>a[i];f[i]=0x7ffffff;
	}
	int len=0;f[0]=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(f[len]<a[i])f[++len]=a[i];
		else {
			int l=1,r=len;
			while(l<r){
				int mid=(l+r)>>1;
				if(a[i]<f[mid])r=mid;
	//因为要将a[i]插入到f中,且插入位置保证f[mid]>=a[i],所以>a[i]也可能是答案
				else l=mid+1;
			}
			f[l]=a[i];
		}
	}
	cout<<len;
}

LCS(最长公共子序列)

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,f[100001],a[100001],b[100001],ma[100001];//ma为编号序列
int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>a[i];ma[a[i]]=i,f[i]=0x7fffffff;
	}
	for(int i=1;i<=n;i++)cin>>b[i];
	f[0]=0;
	int len=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(f[len]<ma[b[i]])f[++len]=ma[b[i]];//比队尾还大
		else {
			int l=1,r=len;
			while(l<r){
				int mid=(l+r)>>1;
				if(f[mid]<ma[b[i]])l=mid+1;
				else r=mid;
			}
			f[l]=ma[b[i]];
		}
	}
	cout<<len;
}
/*由于数据过大我们在时间和空间上都不能像下面那样做,那怎么办呢
我们发现既然是1到n的排列,那就可以把A离散化,得到B在A序列中的编号,找到一段编号序列的子序列
他是单调递增的,那么就表明对应元素在A和B中是从前往后排列的
这就是我们要的答案,找这段单调递增的序列其实就是LIS哦*/
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,a[2005],b[2005],f[2005][2005];//fij表示到ai和bj的位置且ai必选
inline int read(){
	register int x=0;register char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
int main(){
	cin>>n>>m;
	for(register int i=1;i<=n;++i){
		a[i]=read();
	}
	for(register int i=1;i<=m;++i){
		b[i]=read();
	}
	register int maxn=0;
	for(register int i=1;i<=n;++i){
		for(register int j=1;j<=m;++j){
			if(a[i]==b[j]){
				for(register int k=1;k<j;++k){
					f[i][j]=max(f[i][j],f[i][k]+1);
				}
				maxn=max(maxn,f[i][j]);
			}else f[i][j]=f[i-1][j];
		}
	}
	cout<<maxn<<endl;
}

LCIS

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,a[505],b[505],g[505][505],f[505][505];
void path(int i,int j){
	if(j==0)return ;
	path(g[i][j],j-1);
	if(g[i][j]!=i){
		printf("%d ",a[i]);
	}
}
int main(){
	cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
	cin>>m;for(int j=1;j<=m;j++)cin>>b[j];
	int maxn=0,x=0,y=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=m;j++){
			if(a[i]==b[j]){
				f[i][j]=1;
				for(int k=1;k<i;k++){
					if(a[k]<a[i]){
						if(f[i][j]<f[k][j-1]+1){
//如果是f[k][j]由于a[1~i]与b[j]不匹配所以这样是错的
							f[i][j]=f[k][j-1]+1;
							g[i][j]=k;
						}
					}
				}
				if(maxn<f[i][j])maxn=f[i][j],x=i,y=j;
			}else{
				f[i][j]=f[i][j-1];
				g[i][j]=i;
			}
		}
	}
	cout<<maxn<<endl;
	path(x,y);
	cout<<endl;
}
/*输出的递归函数path应有两个参数(i,j),表示当前在数组A中位置是i,在数组B中位置是j
我们沿着f[i][j]转移时的路径递归,也就是path(i-1,g[i][j])
若g[i][j]==j,则说明这里是没有增加LCIS长度的转移
应该沿着f[i][j]转移时的路径继续递归,但不输出.直到g[i][j]!=j就输出B[j]*/

数论类

O(1)快速乘

int qmul(int x,int y,int mod){
    return (x*y-(long long)((long double)x/mod*y)*mod+mod)%mod;
}

gcd

inline ll gcd(ll a,ll b){
    if(a==0)return b;if(b==0)return a;
    if(!(a&1)&&!(b&1))return 2*gcd(a>>1,b>>1);
    else if(!(a&1))return gcd(a>>1,b);
    else if(!(b&1))return gcd(a,b>>1);
    else return gcd(abs(a-b),min(a,b));
}//法一是二进制版本,法二三目版本如下
int gcd(int a,int b){
return b>0?gcd(b,a%b):a;
//其实algorithm库里面有__gcd(a,b)函数

线性基

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
ll p[55],a,n,ans;
void merge(ll k){
    for(int i=55;i>=0;i--){//>=0!!!!!!!!
        if(!(k>>i))continue;
        if(!p[i]){p[i]=k;break;}
        k^=p[i];//消去最高位,后面的1不管,这也是为什么线性基不唯一——shuixirui 
    }
}
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        cin>>a;
        merge(a);
    }
    for(int i=55;i>=0;i--){
        if((ans^p[i])>ans)ans^=p[i];
    }
    cout<<ans;	
}
//如果要查询某个数是否能被该线性基表出可以把该数转成二进制
//对于每一位如果为1就XORp[i]如果最后结果为0则可以被表出

裴蜀定理

//裴蜀定理内容ax+by=c,x∈Z*,y∈Z*成立的充要条件是gcd(a,b)∣c,Z* 表示正整数集。
//扩展到求ax+by=c 的最小非负 c,显然 c 要满足 (a,b)|c,所以 c 取 (a,b)是最小的。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,a,ans;
int gcd(int a,int b){
	if(!b)return a;
	return gcd(b,a%b);
}
int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++){cin>>a;a>0?(a*=1):(a*=(-1));ans=gcd(ans,a);}
	cout<<ans;
}

线性素数筛

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,prime[100000005],ji;
bool bo[10000005];
int main(){
	cin>>n>>m;
	for(int i=2;i<=n;i++){
		if(!bo[i])prime[++ji]=i;//不能加括号!!!,每次都要更新!!!
		for(int j=1;i*prime[j]<=n;j++){//记得是prime[j]*i,i和j换个位置
			bo[i*prime[j]]=1;
			if(i%prime[j]==0)break;//期中有其他因子的时候就退出来
		}
	}
	bo[1]=bo[0]=1;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		int cn;cin>>cn;
		if(bo[cn])cout<<"No"<<endl;
		else cout<<"Yes"<<endl;
	}
}
//当你n特别大比如1e12时我们可以这么求出这个数可以被分解成多少个质数:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long read(){
	long long x=0,f=1;
	char c=getchar();
	while((c<'0'||c>'9')&&c!='-')c=getchar();
	if(c=='-')f=-1,c=getchar();
	while(c>='0'&&c<='9')x=(x<<3)+(x<<1)+c-'0',c=getchar();
	return f*x;
}
long long T,n,ans;
int main(){
	T=read();
	while(T--){
		n=read();
		ans=0;
		for(long long i=2;i*i<=n;++i)
			while(!(n%i)){
				n/=i;
				ans++;
			}
		if(n>1)ans++;
		if(ans==2)printf("Bob\n");
		else printf("Alice\n");
	}
	return 0;
}

快速幂

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
long long m,n,mod;
ll quick(ll x,int y){//快速幂
    ll res=1;
    while(y){
        if(y&1)res=(ll)res*x%mod;
        x=(ll)x*x%mod; y>>=1;
    }return res;
}
int main(){
    cin>>m>>n>>mod;
    cout<<m<<"^"<<n<<" mod "<<mod<<"="<<quick(m,n)%mod;
}
或者你也可以这么写,下面是我早期写的版本
#include<iostream>
using namespace std;
long long b,p,k;
long long mod(long long x)
{
	if(x==0) return 1%k;
	long long y=x,s;
	bool bo=y%2;
	y/=2; s=mod(y); s*=s%k;
	if(bo==1) s*=b;
	return s%k;
}
int main(){
	cin>>b>>p>>k;
	cout<<b<<"^"<<p<<" mod "<<k<<"="<<mod(p);
}

三分法

#include<bits/stdc++.h>
#define eps 1e-6
using namespace std;
int n;
double l,r,a[20];
double f(double x){//秦九昭定理
	double s=0;
	for(int i=1;i<=n+1;i++)s=s*x+a[i];//巧妙的操作
	return s;
}
int main(){
	cin>>n>>l>>r;
	for(int i=1;i<=n+1;i++)cin>>a[i];//特别注意有n+1个值
	while(r-l>=eps){
		double k=(r-l)/3.0;
		double mid1=l+k,mid2=r-k;
		if(f(mid1)>f(mid2))r=mid2;
		else l=mid1;
	}
	printf("%.5lf",l);
}

矩阵快速幂

#include <bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define m 1000000007
using namespace std;
inline ll gi(){
    register char ch=getchar();register ll x=0;
    while(ch<'0'||ch>'9')ch=getchar();
    while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
    return x;
}
ll n,k;
struct node {
    ll mat[100][100];
}add,a,ans,mu,e,qk;
inline node mul(node x,node y){
    node mem=qk;
    for(register int i=1;i<=n;i++){
        for(register int j=1;j<=n;j++){
            for(register int h=1;h<=n;h++){
                mem.mat[i][j]=(mem.mat[i][j]+x.mat[i][h]*y.mat[h][j])%m;//记得加上原来的
            }
        }
    }
    return mem;
}
inline void quick(ll k){
    ans=e;
    while(k){
        if(k&1)ans=mul(ans,mu);
        mu=mul(mu,mu);
        k>>=1;
    }
}
int main(){
    cin>>n>>k;
    for(register int i=1;i<=n;i++){
        for(register int j=1;j<=n;j++){
            mu.mat[i][j]=a.mat[i][j]=gi();
        }
    }
    for(ll i=1;i<=n;i++){
        e.mat[i][i]=1;
    }
    quick(k);
    for(register int i=1;i<=n;i++){
        for(register int j=1;j<=n;j++){
            printf("%lld ",ans.mat[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

乘法逆元1

//法1(递推法)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long n,p,inv[3000001];
int main(){
	cin>>n>>p;
	inv[1]=1;
	for(int i=2;i<=n;i++){
		inv[i]=(p-p/i)*inv[p%i]%p;
	}
	for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d\n",inv[i]);
}
/*递推求inv的解释:
设p=k*i+r;
则有k*i+r≡0(mod p)
为了把r^(-1)剥离出来两边同乘i^(-1)*r^(-1)
得到r^(-1)=-k*r^(-1);
k=p/i,r^(-1)=inv[p%i];
此时我们注意到这样乘起来是负数
所以我们用p减去他*/
//法2(扩展欧几里得法)
#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
ll n,p,inv[3000001],x,y;
void exgcd(ll a,ll b,ll &x,ll &y){
	if(!b){x=1,y=0;return ;}
	exgcd(b,a%b,y,x);
	y-=a/b*x;
}
int main(){
	cin>>n>>p;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		exgcd(i,p,x,y);
		x=(p+x%p)%p;
		cout<<x<<endl;
	}
}
/*a*x≡c(mod p)
令t=x^(-1)
我们要求的就是
x*t≡1(mod p)
于是我们有
x*t+p*y=1
求t即可*/
//法3(快速幂),即x^(p-2);
//由于这个方法只适用于x与p互质的情况,exgcd不仅比他快还适用所有情况 这里就不在赘述

乘法逆元2

//马上就考试了,这是题解,有时间补锅
#include<cstdio>
#include<cctype>
typedef long long LL;
int n,k,md,pre[5000005],suf[5000005],a[5000005];
int readint(){
	int x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
inline int Inv(const int p){
    if(p==1)return 1;
    return((LL)(md-md/p)*Inv(md%p)%md);
}
int main(){
    n=readint(),md=readint(),k=readint();
    int ans=0;
    for(register int i=*pre=suf[n+1]=1;i<=n;++i)
    pre[i]=(LL)pre[i-1]*(a[i]=readint())%md;
    for(register int i=n;i;--i)
    suf[i]=(LL)suf[i+1]*a[i]%md;
    for(register int i=1,j=k;i<=n;++i,j=(LL)j*k%md)
    ans=(ans+(LL)j*pre[i-1]%md*suf[i+1])%md;
    printf("%lld",ans*(LL)Inv(pre[n])%md);
    return 0;
}

NIM游戏

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int t,n;
int main(){
	cin>>t;
	while(t--){
		cin>>n;
		int ans=0;
		for(int i=1;i<=n;i++){
			int ci;
			cin>>ci;
			ans^=ci;
		}
		if(ans)cout<<"Yes"<<endl;
		else cout<<"No"<<endl;
	}
}

中国剩余定理

#include<bits/stdc++.h>
#define int long long
using namespace std;
int n,m,a[100005],b[100005];
void  exgcd(int aa,int bb,int &x,int &y){
	if(!bb){x=1,y=0;return ;}
	exgcd(bb,aa%bb,y,x);
	y-=aa/bb*x;
}
int ksc(int aa,int bb,int mod){
	int re=0;
	while(bb){
		if(bb&1)re=(re+aa)%mod;
		bb>>=1,aa=(aa+aa)%mod;
	}
	return re;
}
void crt(){
    int ans=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		int mi=m/b[i],x,y;
		exgcd(mi,b[i],x,y);//求出mi的逆元
		ans=(ans+ksc(ksc(x,mi,m)%m,a[i],m)%m)%m;
	}
	ans=(ans%m+m)%m;
	cout<<ans;
}
signed main(){
	cin>>n;m=1;
	for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];
	for(int i=1;i<=n;i++){cin>>b[i];a[i]=(a[i]%b[i]+b[i])%b[i];m*=b[i];}//吧a转换成正数并计算m
	crt();
}
/*
对于sum{ai*mi*mi^(-1)}的解释
xi≡ai*mi*mi^(-1)(mod bi)
xj≡aj*mj*mj^(-1)(mod bj)
当循环到j时由于mj=b1*b2*...*bj-1*bj+1*...*bn
故sum之后即为答案
*/

高斯消元

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
double f[4005][4005],ans[400];
int n;
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        for(int j=1;j<=n+1;j++){
            cin>>f[i][j];
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++){
        int r=0;
    for(int j=i;j<=n;j++)
            if(fabs(f[r][i])<fabs(f[j][i]))//fabs返回实数的绝对值
                r=j;
        if(!r){
            printf("No Solution");//找不到最大值即此列全为0
            return 0;
        }
        swap(f[i],f[r]);//交换行骚操作~~~
        double chu=f[i][i];//就是此列最大的那个关键元,那整列被放到第i行
        for(int j=i;j<=n+1;j++)f[i][j]/=chu;//是i~n+1!,第1~i为0,本行除以这个关键元
        for(int j=i+1;j<=n;j++){//枚举行数
            chu=f[j][i];//当前行的关键元,要消去,且必须用中间变量(不然在后面的for里面值会被修改) 
            for(int k=i;k<=n+1;k++){//枚举列数,是i~n+1
                f[j][k]-=f[i][k]*chu;//f[i][k]为这一列第一个,用关键元所在行对应列的来消此列其他值
                // if(f[j][k]==-0)f[j][k]=0;
            }
        }
    }
    ans[n]=f[n][n+1];//因为是阶梯型矩阵,最后一行的第n+1个数就是xn的值
    for(int i=n;i>=1;i--){//倒着枚举!
        ans[i]=f[i][n+1];//本行结果初始化为第n+1个数
        for(int j=i+1;j<=n;j++){
           ans[i]-=ans[j]*f[i][j];//ans[j]中已经存放了xj的答案,乘本行第j个再减去就是xi的值
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
        printf("%.2lf\n",ans[i]);
}

康托展开

//这是题解,有时间再补锅
#include <iostream>
#include <cstdio>
#define MOD (998244353)
using namespace std;
int n,a[1000000];
int c[1000001]={};
inline int lowbit(int x){
    return x&(-x);
}
inline void modify(int p){
    while(p<=n){
        ++c[p];
        p+=lowbit(p);
    }
    return;
}
inline int ask(int p){
    int s=0;
    while(p){
        s+=c[p];
        p-=lowbit(p);
    }
    return s;
}
inline void readInt(int &x){
    char c;
    while((c=getchar())<'0' || c>'9');
    x=(c^48);
    while('0'<=(c=getchar()) && c<='9'){
        x=x*10+(c^48);
    }
    return;
}
int fac[1000000]={1,1};
int main(){
    int i,s=0;
    readInt(n);
    for(i=0;i<n;++i){
        readInt(a[i]);
    }
    for(i=2;i<1000000;++i){
        fac[i]=(long long)fac[i-1]*i%MOD;
    }
    for(i=0;i<n;++i){
        s=(s+(long long)fac[n-1-i]*(a[i]-1-ask(a[i]-1))%MOD)%MOD;
        modify(a[i]);
    }
    printf("%d\n",(s+1)%MOD);
    return 0;
}

欧拉定理

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
using namespace std;
int n,mod,phi,k;
bool bo;
int quick(int a,int b){
    int res=a,ans=1;
    while(b){
        if(b&1)ans=(long long)ans*res%mod;//要加ll...
        res=(long long)res*res%mod;
        b>>=1;
    }
    return ans%mod;
}
int main(){
    cin>>n>>mod;
    n%=mod;
    int x=phi=mod;//等于mod...
    for(int i=2;i*i<=x;i++){
        if(x%i==0){
            phi=phi/i*(i-1);
            while(x%i==0)x/=i;
        }
    }if(x>1){phi=phi/x*(x-1);}
    char ch=getchar();
    while(ch<'0'||ch>'9')ch=getchar();
    while(ch>='0'&&ch<='9'){
        k=(k<<1)+(k<<3)+(ch^48);
        ch=getchar();
        if(k>=phi)bo=1,k%=phi;//>=&&%phi...
    }
    if(k>=phi)bo=1,k%=phi;
    if(bo)k+=phi;
    printf("%d",quick(n,k));
}

Pollard-Rho算法

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
using namespace std;
ll ans=1;
inline ll quick(ll x,ll p,ll mod){
    ll ans=1;
    while(p){
        if(p&1)ans=ans*x%mod;
        x=x*x%mod; p>>=1;
    }
    return ans;
}
inline bool mr(ll x,ll p){
    if(quick(x,p-1,p)!=1)return 0;
    ll y=p-1,z;
    while(!(y&1)){
        y>>=1; z=quick(x,y,p);
        if(z!=1&&z!=p-1)return 0;
        return 1;
    }return 1;
}
inline bool prime(ll p){ if(p<2)return 0;
    if(p==2||p==3||p==5||p==11||p==101)return 1;
    return mr(2,p)&&mr(3,p)&&mr(5,p)&&mr(11,p)&&mr(101,p);
}
inline ll Abs(ll x){return x<0?-x:x;}
inline ll gcd (ll a,ll b){
    register ll t;
    while (b){
        t=a%b;
        a=b;
        b=t;
    }
    return a;
}
inline ll rho(ll p){
    ll x,y,z,c,g; int i,j;
    while(1){
        x=y=rand()%p; c=rand()%p;
        z=1; i=0; j=1;
        while(++i){
            x=((__int128)x*x+c)%p;
            z=(__int128)z*Abs(y-x)%p;
            if(x==y)break;
            if(z==0){
                g=gcd(Abs(y-x),p);
                if(g>1)return g;
                break;
            }
            if(!(i%127)||i==j){
                g=gcd(z,p);
                if(g>1)return g;
                if(i==j)y=x,j<<=2;
            }
        }
    }
}
inline void find(ll x){
    if(x<=ans)return ;
    if(prime(x)){ans=x;return ;}
    ll p=rho(x);
    while(x%p==0)x/=p;
    find(p); find(x);
}
int main(){
    int t;cin>>t;
    srand(time(0));
    while(t--){
        ll n; ans=1;
        cin>>n; find(n);
        if(ans==n){puts("Prime");continue;}
        printf("%lld\n",ans);
    }
}

图类

Dij


图片备用地址:https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/qc4lnset.png

//dij算法的负责度十分优秀,甚至可以用于含有正环的图
//但却对于含有负权边的图束手无策,因为每个点仅遍历一遍
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
int n,m,s,ji,head[1000000],dis[1000000];
bool si[100000];
priority_queue < pair < int , int > > dui;//使用堆优先更新权值最小的边,这样更有可能找到最短路
struct node{
	int to,w,next;
}ed[1000000];
void ad(int p,int q,int quan){
	ed[++ji].w=quan;
	ed[ji].to=q;//去往哪个点
	ed[ji].next=head[p];//next记录p点(该边的起点)还有连有哪些边 
	head[p]=ji;//head记录当前最后一条连着p点的边 
}
void dij(){
	for(int i=1;i<=n;i++)dis[i]=0x7fffffff;
	dui.push(make_pair(0,s));
	dis[s]=0;
	int now,su,ne;
	while(dui.size()){
		now=dui.top().second;
		dui.pop();
		if(si[now])continue;//这个点只需更新一次 
		si[now]=1;
		for(int i=head[now];i;i=ed[i].next){
			ne=ed[i].to,su=dis[now]+ed[i].w;
			if(dis[ne]>su){//更新最小值 
				dis[ne]=su;
				dui.push(make_pair(-su,ne));//stl的堆是最大堆 
			}
		}
	}
}
int main(){
	cin>>n>>m>>s;
	int cu,cv,cw;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>cu>>cv>>cw;
		ad(cu,cv,cw);
	}
	dij();
	for(int i=1;i<=n;i++)cout<<dis[i]<<" ";
}

spfa

//spfa算法可以弥补dij不能应对负权边及负权回路的问题,但是在毒瘤数据面前复杂度会退化
//spfa是队列优化版的Bellman-Ford,算法大致流程是用一个队列来进行维护。 
//初始时将源加入队列。 每次从队列中取出一个元素,并对所有与他相邻的点进行松弛
//若某个相邻的点松弛成功,则将其入队。 直到队列为空时算法结束。
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
int n,m,s,ji,head[1000000],dis[1000000];
bool si[100000];
queue<int>dui;
struct node{
	int to,w,next;
}ed[1000000];
void ad(int p,int q,int quan){
	ed[++ji].w=quan;
	ed[ji].to=q;
	ed[ji].next=head[p];
	head[p]=ji;
}
void spfa(){
	for(int i=1;i<=n;i++)dis[i]=0x7fffffff;
	dui.push(s);si[s]=1;dis[s]=0;
	//在spfa算法中,si标记数组的作用变成了标记该点是否存在于队列中 
	int now,su,ne;
	while(dui.size()){
		now=dui.front();dui.pop();
		si[now]=0;
		for(int i=head[now];i;i=ed[i].next){
			ne=ed[i].to,su=dis[now]+ed[i].w;
			if(dis[ne]>su){
				dis[ne]=su;
				if(!si[ne]){
					si[ne]=1;
					dui.push(ne);
				}
			}
		}
	}
}
int main(){
	cin>>n>>m>>s;
	int cu,cv,cw;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>cu>>cv>>cw;
		ad(cu,cv,cw);
	}
	spfa();
	for(int i=1;i<=n;i++)cout<<dis[i]<<" ";
}

Floyd

//Floyd算法最大的有点是面对稠密图比以上两种算法更优,而且它能求所有点互相的最短路,边权可正可负
//但三重循环也限制了它只能用于小规模数据,且不能有负权回路
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,m,s,ji,dis[10000][10005];
void floyd(){
	for(int k=1;k<=n;k++){
		for(int i=1;i<=n;i++){
			for(int j=1;j<=n;j++){
				if(dis[i][k]==0x7fffffff||dis[k][j]==0x7fffffff)continue;//避免两数相加超过int范围
				if(dis[i][j]>dis[i][k]+dis[k][j])dis[i][j]=dis[i][k]+dis[k][j];
			}
		}
	}
}
int main(){
	cin>>n>>m>>s;
	int cu,cv,cw;
	for(int i=1;i<=n;i++)for(int j=1;j<=n;j++)dis[i][j]=0x7fffffff;
	for(int i=1;i<=n;i++)dis[i][i]=0;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>cu>>cv>>cw;
		dis[cu][cv]=min(dis[cu][cv],cw);
	}
	floyd();
	for(int i=1;i<=n;i++)cout<<dis[s][i]<<" ";
}

负环

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int tt,n,m,head[100005],ji,dis[100005],cnt[100005];
int read(){
  int x=0,f=1;char c=getchar();
  while(c>'9'||c<'0'){if(c=='-')f=-1;c=getchar();}
  while(c<='9'&&c>='0'){x=(x<<3)+(x<<1)+(c^48);c=getchar();}
  return x*f;
}
struct node{
	int next,yuan,w;
}ed[1000005];
void add(int p,int q,int quan){
	ed[++ji].next=head[p];
	ed[ji].yuan=q;
	ed[ji].w=quan;
	head[p]=ji;
}
bool huan;
queue<int>dui;//队列就行了 
void spfa(){
	while(dui.size())dui.pop();
	dui.push(1);
	dis[1]=0;//0号节点到根节点的距离为0 
	while(dui.size()){
		int x=dui.front();dui.pop();
		for(int i=head[x];i;i=ed[i].next){
			int y=ed[i].yuan,l=dis[x]+ed[i].w;
			if(dis[y]>l){
				dis[y]=l;
				++cnt[y];
				dui.push(y);
				if(cnt[y]>=n){huan=1;return;}//>=n!!!
			}
		}
	}
}
int main(){
	cin>>tt;
	while(tt--){
		cin>>n>>m;
		memset(head,0,sizeof(head));
		memset(ed,0,sizeof(ed));
		memset(dis,127,sizeof(dis));
		memset(cnt,0,sizeof(cnt));
		ji=0,huan=0;
		for(int i=1;i<=m;i++){
			register int cn=read(),cm=read(),cw=read();
			if(cw<0)add(cn,cm,cw);
            else add(cm,cn,cw),add(cn,cm,cw);
		}
		spfa();
		if(huan)cout<<"YE5"<<endl;
		else cout<<"N0"<<endl;
	}
	return 0;
}

并查集

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,fa[200005];
int find(int k){
	while(fa[k]!=k)k=fa[k]=fa[fa[k]];//循环版找爸爸
	return k;
}
int main(){
	cin>>n>>m;
	for(int i=1;i<=n;i++)fa[i]=i;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		int cn,cm,cz;
		cin>>cn>>cm>>cz;
		int a=find(cm),b=find(cz);
		if(cn==1){
			if(a>b)fa[a]=b;//按序号大小合并
			else fa[b]=a;
		}else{
			if(a==b)cout<<"Y"<<endl;
			else cout<<"N"<<endl;
		}
	}
}

Prime

//两者区别:Prim在稠密图中比Kruskal优,在稀疏图中比Kruskal劣。Prim是以更新过的节点的连边找最小值,Kruskal是直接将边排序。(摘自某谷Nemlit大佬)
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int n,m,dis[2000000],head[2000000],ji,ans;
bool si[2000000];
struct node{
	int to,next,w;
}ed[2000000];
void add(int p,int q,int quan){
	ed[++ji].w=quan;
	ed[ji].to=q;
	ed[ji].next=head[p];
	head[p]=ji;
}
void prime(){
	for(int i=2;i<=n;i++)dis[i]=666666666;
	for(int i=head[1];i;i=ed[i].next)dis[ed[i].to]=min(dis[ed[i].to],ed[i].w);//更新第一个点到周围点的距离 
	int now=1,le=n-1,lo;
	while(le--){//树的边数为点数减一 
		si[now]=1;
		lo=666666666;
		for(int i=1;i<=n;i++)//找最小的边连上 
			if(!si[i]&&lo>dis[i]){
				lo=min(lo,dis[i]);
				now=i;
			}
		ans+=lo;
		for(int i=head[now];i;i=ed[i].next){//更新跟目前节点相连各店的距离 
			if(!si[ed[i].to])dis[ed[i].to]=min(dis[ed[i].to],ed[i].w);
		}
	}
}
int main(){
	cin>>n>>m;
	int cn,cm,cw;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>cn>>cm>>cw;
		add(cn,cm,cw);//无向图则双向建边 
		add(cm,cn,cw); 
	}
	prime();
	if(ans<666666666)cout<<ans;
	else cout<<"orz";
} 

Kruskal

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct tree{
    int to,next,w;
}ed[2000005],Ed[2000005];
int m,ji,n,head[2000005],ans,fa[2000005];
bool cmp(tree a,tree b){//比较函数
    return a.w<b.w;
}
int find(int k){//循环版找爸爸
    while(k!=fa[k])k=fa[k]=fa[fa[k]];
    return k;
}
void kruskal(){
    sort(ed+1,ed+m+1,cmp);
    for(int i=1;i<=m;i++){
        int x=find(ed[i].next),y=find(ed[i].to);
        if(x==y)continue;
        if(x>y){
            fa[y]=x;
        }
        else 
        fa[x]=y;
        ans+=ed[i].w;
        if(++ji==n-1)return ;
    }
}
bool tong[2000005];//标记是否连通
void dfs(int now){
    tong[now]=1;
    for(int i=head[now];i;i=Ed[i].next){
        if(!tong[Ed[i].to])dfs(Ed[i].to);
    }
}
void add(int p,int q,int quan){
    Ed[++ji].w=quan;
    Ed[ji].to=q;
    Ed[ji].next=head[p];
    head[p]=ji;
}
int main(){
    cin>>n>>m;
    int cn,cm,cw;
    for(int i=1;i<=m;i++){
        cin>>cn>>cm>>cw;
        ed[i].next=cn,ed[i].to=cm,ed[i].w=cw;
        add(cn,cm,cw);
        add(cm,cn,cw);
    }
    dfs(1);
    ji=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)if(!tong[i]){cout<<"orz";return 0;}//某谷最新数据要求判断是否连通
    for(int i=1;i<=n;i++)fa[i]=i;
    kruskal();
    cout<<ans;
}

tarjan

//推荐 https://blog.csdn.net/qq_34374664/article/details/77488976
//[USACO06JAN]The Cow Prom S
#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
int n,m,ji,head[1000000],dfn[1000000],low[1000000],ans;
bool bo[1000000];
struct node{
	int to,next;
}ed[1000000];
void add(int p,int q){
	ed[++ji].to=q;
	ed[ji].next=head[p];
	head[p]=ji;
}
stack<int> dui;
void tar(int k){
	dfn[k]=low[k]=++ji;//我对dfn的理解是第几个被访问的
					   //low就是这个强连通分量里最先被访问的节点的dfn 
	bo[k]=1;//在栈里面 
	dui.push(k);
	for(int i=head[k];i;i=ed[i].next){
		if(!dfn[ed[i].to]){//能拓展节点 
			tar(ed[i].to);
			low[k]=min(low[k],low[ed[i].to]);
		}else if(bo[ed[i].to])//在栈里 
				low[k]=min(low[k],low[ed[i].to]);
	}
	if(low[k]==dfn[k]){
		int mem=1;//k节点自身也是一个强连通分量 
		while(dui.top()!=k&&dui.size()){
			bo[dui.top()]=0;
			dui.pop();
			mem++;
		}
		dui.pop();
		bo[k]=0;
		if(mem>1)++ans;//题目要求数个数大于一的 
	}
}
int main(){
	cin>>n>>m;
	int cn,cm;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>cn>>cm;
		add(cn,cm);
	}
	ji=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(!dfn[i])tar(i);//防止有森林出现漏掉其他树 
	}
	cout<<ans;
}

缩点

//SCC是强连通分量
#include<iostream>
#include<stack>
#include<queue>
using namespace std;
int n,m,ji,jied,head[1000000],headEd[1000000],w[1000000],dfn[1000000],low[1000000],sum[1000000],mem[1000000][3];
int read(){
	int x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch<='9'&&ch>='0')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x; 
}
struct node{
	int to,next;
}ed[1000000],Ed[1000000];
void add(int p,int q){
	ed[++ji].to=q;
	ed[ji].next=head[p];
	head[p]=ji;
}
bool bo[1000000];
stack<int> sta; 
queue<int>dui;
int scc[1000000],col,in[1000000],dis[1000000];
void tarjan(int k){
	dfn[k]=low[k]=++ji;
	bo[k]=1;sta.push(k); 
	for(int i=head[k];i;i=ed[i].next){
		if(!dfn[ed[i].to]){
			tarjan(ed[i].to);
			low[k]=min(low[k],low[ed[i].to]);
		}else{
			if(bo[ed[i].to])
				low[k]=min(low[k],low[ed[i].to]); 
		}
	}
	if(dfn[k]==low[k]){
		++col;bo[k]=0;//打上颜色标记,表示在一个SCC内
		while(sta.top()!=k&&sta.size()){
			scc[sta.top()]=col;
			sum[col]+=w[sta.top()];//sum记录SCC内的点权之和
			bo[sta.top()]=0;
			sta.pop();
		}
		sta.pop();
		scc[k]=col,sum[col]+=w[k];
	}
}
void addEd(int p,int q){
	Ed[++ji].to=q;
	Ed[ji].next=headEd[p];
	headEd[p]=ji;
}
void topo(){
	for(int i=1;i<=col;i++)dis[i]=sum[i];//这样赋值是防止孤立的SCC不被考虑 
	while(dui.size()){
		int x=dui.front();
		dui.pop();
		for(int i=headEd[x];i;i=Ed[i].next){//以每一个根为起点进行松弛
			int y=Ed[i].to;
			--in[y];
			dis[y]=max(dis[y],dis[x]+sum[y]);
			if(!in[y])dui.push(y);//????? 
		}
	} 
}
int main(){
	n=read(),m=read();
	int cn,cm; 
	for(int i=1;i<=n;i++){
		w[i]=read();
	}
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cn=read(),cm=read();
		add(cn,cm);
		mem[i][1]=cn,mem[i][2]=cm//记录每条有向边的起点和终点
	}
	ji=0;
	for(int i=1;i<=n;i++)if(!dfn[i])tarjan(i);
	ji=0;
	for(int i=1;i<=m;i++){
		if(scc[mem[i][1]]!=scc[mem[i][2]]){
			addEd(scc[mem[i][1]],scc[mem[i][2]]);//注意是以每个scc为点建边 
			in[scc[mem[i][2]]]++;//记录每个点的入度 
		}
	}
	//缩点到此结束,题目要求找一条最长路 
	for(int i=1;i<=n;i++)if(!in[i])dui.push(i);//没有入度的点是孤立的点(森林) 
	topo();
	int ans=0;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		ans=max(ans,dis[i]);
	}
	cout<<ans;
}

LCA

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,root,f[500005][25];
struct node{
	int next,yuan;
}ed[5000005];
int head[500005],ji,de[500005];
inline int read(){
	register int x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
inline void add(int p,int q){
	ed[++ji].next=head[p];
	ed[ji].yuan=q;
	head[p]=ji;
}
inline void dfs(int k,int ste){
	for(int j=1;j<=20;j++){//因为不一定编号小的就是编号大的 的祖先所以要在dfs时预处理f
		f[k][j]=f[f[k][j-1]][j-1];	//还有,f预处理必须放在dfs前面,因为后面的儿子会要用到这个f
	}
	for(register int i=head[k];i;i=ed[i].next){
		register int y=ed[i].yuan;
		if(!de[y]){
			de[y]=ste;
			f[y][0]=k;
			dfs(y,ste+1);
		}
	}
	
}
inline int lca(int p,int q){
	if(de[p]>de[q])swap(p,q);
	for(register int i=20;i>=0;i--){
		if(de[f[q][i]]>=de[p])q=f[q][i];//记得是>=!!!
	}
	if(p==q)return p;
	for(register int i=20;i>=0;i--){
		if(f[p][i]!=f[q][i]){
			p=f[p][i],q=f[q][i];
		}
	}
	return f[p][0];
}
int main(){
	cin>>n>>m>>root;
	for(register int i=1;i<n;i++){
		register int cn=read(),cm=read();
		add(cn,cm);add(cm,cn);
	}
	de[root]=1;
	dfs(root,2);
	for(register int i=1;i<=m;i++){
		register int cn=read(),cm=read();
		printf("%d\n",lca(cn,cm));//cout->printf 2.7s->1.7s
	}
}

分层图

//然而放的并不是分层图的做法,放的是Dij或spfa+DP的做法,貌似比正解还快???
//首先是Dij版的
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,k,f[100005][30];
int read(){
	int x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
int head[1000005],ji;
struct node{
	int next,yuan,w;
}ed[1000005];
void add(int p,int q,int quan){
	ed[++ji].next=head[p];
	ed[ji].yuan=q;
	ed[ji].w=quan;
	head[p]=ji;
}
struct no{
	int dis,x,now;
	bool operator > (const no& bb)const{return dis<bb.dis;}
	bool operator < (const no& bb)const{return dis>bb.dis;}//重中之重,重载运算符(直接变成小跟堆)
};
priority_queue< no >dui;
bool bo[100005][30];
void dij(){
	memset(f,127,sizeof(f));
	f[1][0]=0;
	dui.push(no{0,1,0});
	while(dui.size()){
		int x=dui.top().x,now=dui.top().now;
		dui.pop();
		if(bo[x][now])continue;
		bo[x][now]=1;
		for(int i=head[x];i;i=ed[i].next){
			int y=ed[i].yuan;
			if((!bo[y][now])&&f[y][now]>f[x][now]+ed[i].w){
				f[y][now]=f[x][now]+ed[i].w;
					dui.push(no{f[y][now],y,now});
			}
			if((!bo[y][now+1])&&now<k&&f[y][now+1]>f[x][now]){
				f[y][now+1]=f[x][now];
				dui.push(no{f[y][now+1],y,now+1});
			}
		}
	}
}
int main(){
    n=read(),m=read(),k=read();
    for(int i=1;i<=m;i++){
        int cn=read(),cm=read(),cw=read();
        add(cn,cm,cw);
        add(cm,cn,cw);
    }
    dij();
    cout<<f[n][k]<<endl;
    return 0;
}
//法二,spfa版(当然比Dij慢多了)
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,k,f[100005][30];
int read(){
	int x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
int head[1000005],ji;
struct node{
	int next,yuan,w;
}ed[1000005];
void add(int p,int q,int quan){
	ed[++ji].next=head[p];
	ed[ji].yuan=q;
	ed[ji].w=quan;
	head[p]=ji;
}
queue<pair<int,int> >dui;
bool bo[100005][30];
void spfa(){
	memset(f,127,sizeof(f));
	dui.push(make_pair(1,0));
	bo[1][0]=1,f[1][0]=0;
	while(dui.size()){
		int x=dui.front().first,now=dui.front().second;
		dui.pop();
		bo[x][now]=0;
		for(int i=head[x];i;i=ed[i].next){
			int y=ed[i].yuan;
			if(f[y][now]>f[x][now]+ed[i].w){
				f[y][now]=f[x][now]+ed[i].w;
				if(!bo[y][now]){
					bo[y][now]=1;
					dui.push(make_pair(y,now));
				}
			}
			if(now<k&&f[y][now+1]>f[x][now]){
				f[y][now+1]=f[x][now];
				if(!bo[y][now+1]){
					bo[y][now+1]=1;
					dui.push(make_pair(y,now+1));
				}
			}
		}
	}
}
int main(){
    n=read(),m=read(),k=read();
    for(int i=1;i<=m;i++){
        int cn=read(),cm=read(),cw=read();
        add(cn,cm,cw);
        add(cm,cn,cw);
    }
    spfa();
    int ans=0x7fffffff;
    for(int i=0;i<=k;i++)ans=min(ans,f[n][i]);
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

树上启发式合并(配重链剖分)

#include<iostream>
#include<set>
using namespace std;
struct node {
	int next,to;
}t[200005];
int ji, head[200005];
int n, ans = 0 ;
int tree_size[200005], le[200005], ri[200005], id = 0, son_list[200005], son[200005], cnt[200005], col[200005];
multiset<int> s;
void add(int p,int q) {
	t[++ji].to = q;
	t[ji].next = head[p];
	head[p] = ji;
}
void cal_son(int now,int fa) {
	tree_size[now] = 1;
	le[now] = ++id;
	son_list[id] = now;
	for (int i = head[now]; i; i = t[i].next) {
		int next = t[i].to;
		cal_son(next,now);
		tree_size[now] += tree_size[next];
		if (!son[now]  || tree_size[next] > tree_size[son[now]])son[now] = next;//son选size最大的
	}
	ri[now] = id;//le和ri记录以now为父亲的子树的所有结点在son_list中的下标
}
void cal_col(int now_col,int k) {
	if (cnt[now_col])s.erase(s.find(cnt[now_col]));//要find,否则相同值会全部删掉
	cnt[now_col] += k;
	if (cnt[now_col])s.insert(cnt[now_col]);
}
int check() {
	int first = *s.begin();
	int end = *(--s.end());
	return first == end;//集合自动排序,头=尾则说明最大值等于最小值
}
void dfs(int now,int fa,int del) {
	for (int i = head[now]; i; i = t[i].next) {
		int next = t[i].to;
		if (next==fa || son[now] == next)continue;
		dfs(next, now, 1);//del=1表示轻儿子,统计答案后要删除
	}
	if (son[now])dfs(son[now], now, 0);
	for (int i = head[now]; i; i = t[i].next) {
		int next = t[i].to;
		if (next == fa || son[now] == next)continue;
		for (int j = le[next]; j <= ri[next]; j++) {//统计轻儿子下面所有的点的答案
			cal_col(col[son_list[j]], 1);
		}
	}
	cal_col(col[now],1);//统计now
	if (check())ans++;
	if (del) {
		for (int i = le[now]; i <= ri[now]; i++) {
			cal_col(col[son_list[i]], -1);//删除
		}
	}
}
int main() {
	cin >> n;
	int cm;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cin >> col[i];
		cin >> cm;
		add(cm, i);
	}
	cal_son(1, 0);
	dfs(1, 0, 0);
	cout << ans << endl;
}

STL类

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n;
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >dui;
int main(){
	cin>>n;
	for(register int i=1;i<=n;++i){
		register int ty;cin>>ty;
		if(ty==1){
			cin>>ty;
			dui.push(ty); 
		}
		else if(ty==2){
			cout<<dui.top()<<endl;
		}else{
			dui.pop();
		}
	}
}

字符串类

manacher

//注意此算法求的是回文串,必须是连续的一段序列
//而回文序列则不必连续
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
char s[31000005];
int r[31000005],len;//r是包括自己向右扩展的最大半径
int main(){
    s[0]=s[1]='#';len=2;
    while(cin>>s[len]){
        s[++len]='#';++len;
    }
    --len;//在每个字符之间插板子
    r[0]=r[1]=r[2]=1;
    int maxr=2,pos=0,ans=0;
    for(int i=3;i<=len;i++){//必须一个一个更新 因为可能答案是关于‘#’对称的。。。
        if(i<maxr){
            r[i]=min(r[(pos<<1)-i],maxr-i);//两种情况
        }else r[i]=1;
        for(;s[i-r[i]]==s[i+r[i]];++r[i]);//左右拓展
        if(maxr<i+r[i])pos=i,maxr=i+r[i];
        ans=max(ans,r[i]);
    }
    cout<<ans-1;//半径减去‘#’的个数
}

KMP

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,lena,lenb,nex[1000005];
char a[1000005],b[1000005];
int main(){
	scanf("%s%s",a+1,b+1);
	lena=strlen(a+1);
	lenb=strlen(b+1);
	int j=0;
	for(int i=2;i<=lenb;i++){
		while(j&&b[i]!=b[j+1])j=nex[j];
		if(b[i]==b[j+1])++j;
		nex[i]=j;
	}
	j=0;
	for(int i=1;i<=lena;i++){
		while(j&&b[j+1]!=a[i])j=nex[j];
		if(b[j+1]==a[i])++j;
		if(j==lenb){cout<<i-lenb+1<<endl;j=nex[j];}
	}
	for(int i=1;i<=lenb;i++)cout<<nex[i]<<" ";
	return 0;
}

字符串hash

#include<bits/stdc++.h>
#define ull unsigned long long
using namespace std;
ull n,a[100005];
char s[100005];
ull mod=20190816170251;
ull base=131;
ull ha(int len){
	ull ans=0;
	for(int i=0;i<len;i++){
		ans=(ans*base+(ull)s[i])%mod+19260817;//别问为什么是这个数,问就禁言
	}
	return ans;
}
int main(){
	scanf("%lld",&n);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        scanf("%s",s);
        a[i]=ha(strlen(s));
    }
	int ans=1;
    sort(a+1,a+n+1);
    for(int i=1;i<n;i++){
        if(a[i]!=a[i+1])
        ans++;
    }
    printf("%d",ans);
}
/*字符串hash的原理:
比如abcde,则
ha[1]=a,ha[2]=ab,ha[3]=abc,ha[4]=abcd,ha[5]=abcde
倒过来hash:
ha[1]=e,ha[2]=ed,ha[3]=edc,ha[4]=edcb,ha[5]=edcba
所以如果要取出'cba'的子串
则要用ha[5]-ha[2]*(base^(5-2))  */

高精度

高精度加法

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#define maxn 1000000
using namespace std;
char d[maxn],e[maxn];
int a[maxn],b[maxn],c[maxn];
int main(){
    scanf("%s%s",&d,&e);
    int lena=strlen(d),lenb=strlen(e),lenc=lena>lenb?lena:lenb,jin=0;
    for(int i=0;i<lena;i++){
        a[lena-i]=d[i]-48;
    }
    for(int i=0;i<lenb;i++){
        b[lenb-i]=e[i]-48;
    }
    for(int i=1;i<=lenc;i++){
        c[i]=a[i]+b[i]+jin;
        jin=c[i]/10;
        c[i]%=10;
    }
    lenc++;
    c[lenc]=jin;
    while(!c[lenc]&&lenc>1){
        lenc--;
    }
    for(int i=lenc;i>=1;i--)printf("%d ",c[i]);
    return 0;
}

高精度减法

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
using namespace std;
int a[1000000],b[1000000],c[1000000];
char d[1000000],e[1000000];
bool mi;
int main(){
	scanf("%s%s",&d,&e);
	if(!strcmp(d,e)){cout<<"0";return 0;}//特判是否相同 
	int lena=strlen(d),lenb=strlen(e);
	for(int i=0;i<lena;i++)a[lena-i]=d[i]-48;
	for(int i=0;i<lenb;i++)b[lenb-i]=e[i]-48;
	while(!a[lena])lena--;//题目中说了有前导0(没有的请忽略) 
	while(!b[lenb])lenb--;
	int len=lena>lenb?lena:lenb;
	if(((strcmp(d,e)<0)&&(lena==lenb))||(lena<lenb))
		mi=1;//不用区交换数组了 
	if(!mi)//记得分清谁减谁 
		for(int i=1;i<=len;i++){
			if(a[i]<b[i]){a[i]+=10;a[i+1]--;}
			c[i]=a[i]-b[i];
		}
	else
		for(int i=1;i<=len;i++){
			if(b[i]<a[i]){b[i]+=10;b[i+1]--;}
			c[i]=b[i]-a[i];
		}
	while(!c[len]&&len>1)--len;
	if(mi)cout<<"-";
	for(int i=len;i>=1;i--)cout<<c[i];
}

高精度乘法

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
int a[2005],b[2005],c[2005];
char a1[2005],b1[2005];
int main(){
    scanf("%s%s",&a1,&b1);
    int lena=strlen(a1),lenb=strlen(b1);
    for(int i=0;i<lena;i++) a[lena-i]=a1[i]-'0';
    for(int i=0;i<lenb;i++) b[lenb-i]=b1[i]-'0';
    for(int i=1;i<=lenb;i++){
        int jin=0;
        for(int j=1;j<=lena;j++){
            c[i+j-1]=a[j]*b[i]+jin+c[i+j-1];
            jin=c[i+j-1]/10;
            c[i+j-1]%=10;
        }
        c[lena+i]=jin;
    }
    int lenc=lena+lenb;
    while(!c[lenc]&&lenc>1)lenc--;
    for(int i=lenc;i>=1;i--)printf("%d ",c[i]);
    return 0;
}

高精除以低精(附带出输出余数)

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[2005],b,c[2005],jin;
char a1[2005];
int main(){
    scanf("%s",&a1);
    cin>>b;
    int lena=strlen(a1);
    for(int i=0;i<lena;i++) a[i+1]=a1[i]-'0';//记得是从前往后处理
    for(int i=1;i<=lena;i++){
        c[i]=(jin*10+a[i])/b;
        jin=(jin*10+a[i])%b;
    }
    int lenc=1;
    while(!c[lenc]&&lenc<lena)lenc++;
    for(int i=lenc;i<=lena;i++)printf("%d",c[i]);
    cout<<endl<<jin;
    return 0;
}
//jin取的是前面的余数,把前面的余数拼到后面一起除

排序

安利 https://blog.csdn.net/songjiasheng1314/article/details/80663744

选择排序

//选择排序的核心思想是找到一个最小的元素(第二层循环中ji就是最小元素在无序数组中的编号)然后把它放到最前面
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
using namespace std;
int a[99999999],n;
void swap(int &l,int &k){
    int t=l;
    l=k;
    k=t;
}
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        int ji=i;
        for(int j=i+1;j<=n;j++){
            if(a[j]<a[ji])ji=j;
        }
        if(ji!=i)swap(a[i],a[ji]);//要传址调用 
    }
    cout<<endl;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    return 0;
}

正版冒泡

//冒泡排序的核心思想是一遍一遍地比较相邻两个数并交换顺序
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[99999999],n;
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    for(int i=n-1;i>=1;i--){
        for(int j=0;j<=i;j++){
            if(a[j]>a[j+1]) swap(a[j],a[j+1]);
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d ",a[i]);
    return 0;
}

盗版冒泡

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[99999999],n;
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    for(int i=1;i<=n;i++){
        for(int j=i+1;j<=n;j++){
            if(a[i]>a[j]) swap(a[i],a[j]);
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d ",a[i]);
    return 0;
}

插排

//顾名思义
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[99999999],n,i,j;
void yi(int p,int q){
    for(int h=q;h>p;h--)a[h]=a[h-1];
}
int main(){
    cin>>n;
    for( i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);
    for( i=2;i<=n;i++){//a[i]为需要插入的数 
        for( j=i-1;j>=1;j--)//寻找插入点 
            if(a[j]<a[i])break;
            if(j!=i-1){//需要将a[i]插入a[j]后 
                int temp=a[i];
                yi(j+1,i);
                a[j+1]=temp;
            }
    }
    for(i=1;i<=n;i++)printf("%d ",a[i]);
    return 0;
}

桶排

//开一个数组记录所有数字出现了几次,最后按数组顺序输出
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[99999999],n,ji;
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        scanf("%d",&ji);
        a[ji]++;
    }
    for(int i=0;i<=n;i++){
        while(a[i]){
            printf("%d ",i);
            a[i]--;
        }
    }
    return 0;
}

快速排序

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,a[100005];
int read(){//快读优化
	int x=0;char ch=getchar();
	while(ch>'9'||ch<'0')ch=getchar();
	while(ch>='0'&&ch<='9')x=(x<<1)+(x<<3)+(ch^48),ch=getchar();
	return x;
}
void quick_sort(int l,int r){
	if(l>=r)return ;
	int mid=a[(l+r)>>1],i=l,j=r;//我习惯用将基准数设为中间的那个数
	while(i<=j){
		while(a[i]<mid)++i;//不能加‘=’,否则当mid为整个数组中的最大数时会陷入死循环
		while(a[j]>mid)--j; 
		if(i<=j){//要特判,否则i>j了就是在帮倒忙了
			swap(a[i],a[j]);
			++i,--j;//不在原地踏步
		}
	}
	if(l<j)quick_sort(l,j);//!!! 一遍快排之后i>j了所以~
	if(r>i)quick_sort(i,r);
}
int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		a[i]=read();
	}
	quick_sort(1,n);
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cout<<a[i]<<" ";
	}
}

三数取中+冒泡版 快排

//
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[99999999],n;
void cha(int p,int q){//p<q 
	int ji=0,j;
    for(int i=p+1;i<=q;i++){
		for(j=p;j<i;j++)if(a[i]<a[j])break;
		ji=a[i];
		for(int k=i-1;k>=j;k--)a[k+1]=a[k];//千万记得是倒序赋值
		a[j]=ji;
    }
}
void quick(int le,int ri){
    if(le>=ri)return;
    if(ri-le<=10)cha(le,ri);
    int t=(le+ri)/2,mid,x=le,y=ri;//在左端点右端点和中点位置的三个数中选取大小排中间的数,并将另外两数按大小分别赋给左右端点
    if(a[le]<a[t]){
        if(a[t]>a[ri]){
            int w=a[t];
            a[t]=a[ri];a[ri]=w;
        }
    }
    if(a[le]>a[t]){
        int w=a[t];
        a[t]=a[le];
        a[le]=w;//a[le]<a[t]
        if(a[t]>a[ri]){
            int w=a[t];
            a[t]=a[ri];a[ri]=w;
        }
    }
    mid=a[t];
    while(x<=y){
        while(a[x]<mid)x++;
        while(a[y]>mid)y--;
        if(x<=y){
            int w=a[x];
            a[x]=a[y];a[y]=w;
            x++;y--;
        }
    }
    if(le<y)quick(le,y);
    if(x<ri)quick(x,ri);
}
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);
	quick(1,n);
    for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d ",a[i]);
	return 0;
}

归并排序

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
int a[99999999],b[99999999],n;
void gui(int le,int ri)
{
    if(le==ri)return;
    int mid=(le+ri)/2,x=le,y=mid+1,k=le;
    gui(le,mid);
    gui(mid+1,ri);
    while(x<=mid&&y<=ri)
        if(a[x]<a[y])b[k++]=a[x++];
        else b[k++]=a[y++];
    while(x<=mid)b[k++]=a[x++];
    while(y<=ri)b[k++]=a[y++];
    for(int g=le;g<=ri;g++)a[g]=b[g];
}
int main(){
    cin>>n;
    for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);
    gui(1,n);
    for(int i=1;i<=n;i++)printf("%d ",a[i]);
    return 0;
}

基数排序

基数排序的核心思想是按顺序(从高往低或者从低往高)比较每个数字的个位十位百位等等,每次按当前数位上的数值大小将数组重新排列,然后将新数列按下一位上的数值大小比较并再次排序,以此类推即可得到答案
#include<iostream>
#define ll long long 
using namespace std;
ll ma,n,a[200000],tub[15][200000],bas[15]={1,10,100,1000,10000,100000,1000000,10000000,100000000,1000000000,10000000000,100000000000,1000000000000,10000000000000},k;
int main(){
	cin>>n;
	for(ll i=1;i<=n;i++){
		cin>>a[i];
		ll t=1;
		while(a[i]>=bas[t])++t;
		ma=max(ma,t);//统计有多少位 
	}
	for(ll t=1;t<=ma;t++){
		for(ll i=1;i<=n;i++){
			k=(a[i]%(bas[t]))/bas[t-1];tub[k][++tub[k][0]]=a[i];//按当前位大小放入桶子里 
		}
		ll now=1;
		for(ll i=1;i<=n;i++)
			for(k=0;k<=9;k++){
				for(ll ji=1;ji<=tub[k][0];ji++)
					a[now++]=tub[k][ji];//按桶子的顺序重新排序 
					tub[k][0]=0;//记录桶子里有多少个数 
			}
	}
	for(ll i=1;i<=n;i++)cout<<a[i]<<" ";
}

测试数据生成器

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
int main(){
    freopen("testdata.in","w",stdout);
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(int i=1;i<=10000;i++)
        printf("%d ",rand());
    return 0;
}
posted @ 2019-10-20 20:41  lqhsr  阅读(2692)  评论(3编辑  收藏  举报